(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の上方より挿入し、垂直方向に対し所定の角度に傾斜角をつけて前記容器内周面に沿わせ、気液混合冷媒を吹き出す入口管と、複数の圧縮機の吸入側に接続する複数本の出口管を備えた冷凍装置のアキュムレータであって、
前記出口管の上端のガス冷媒吸入用開口部が、前記容器の中心近傍で、かつ容器と同心円上に集合し前記入口管の吹出口よりも上部に配置され、同ガス冷媒吸入用開口部から垂直形状で、かつ容器下部で曲がり側方より外部へ延出してガス冷媒を圧縮機へ吐出する出口管であることを特徴とする冷凍装置のアキュムレータ。
【請求項２】
複数本ある前記出口管は、すべて同一寸法同一形状であることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置のアキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台の圧縮機を使用した冷凍装置のアキュムレータに係わり、サイクロン方式の気液分離を効果的に行い、有効に容積を利用し、アキュムレータの小型化が可能となる構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数台の圧縮機に対し、１個のアキュムレータを有し、同アキュムレータが、１本の入口管と上記各圧縮機の吸入側につながる複数本の出口管とで構成されたものとして図５に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図５において、アキュムレータ３０の下方にはこれと同心にオイルリザーブタンク３１が配設され、オイルリザーブタンク３１を中心とする同心円上に等間隔を隔てて複数（図には５台）の同一仕様の低圧ハウジング型密閉式圧縮機１１、１２、１３、１４、１５が配設されている。
アキュムレータ３０は圧縮機と同数の複数の出口管３０ａ 〜３０ｅ を備え、これら出口管３０ａ 〜３０ｅ と複数の圧縮機１１〜１５のハウジングとはそれぞれ同一寸法・形状の放射方向に伸びる吸入管３８、３９、４０、４１、４２を介して接続されている。また、オイルリザーブタンク３１と複数の圧縮機１１〜１５のハウジングとはそれぞれ同一寸法・形状の放射方向に伸びる均油管４３、４４、４５、４６、４７を介して接続されている。
【０００４】
また、オイルセパレータ２１から流出したガス冷媒は吐出側配管７０を通って空気調和機の系内を循環した後、吸入側配管８０を経てアキュムレータ３０内に入り、ここでガス冷媒中に含まれる液冷媒や潤滑油のミストを分離した後、その出口管３０ａ 〜３０ｅ、吸入管３８〜４２を経て各圧縮機１１〜１５のハウジング内に戻る。
【０００５】
しかし、上記従来の構成の場合、複数台のＵ字管を容器内に設置しているため、分離空間が低減し、気液分離効率が悪くなってしまう。
そこで、小型で、気液分離が効率よく行え、各圧縮機へ液冷媒および油を均一に分配でき、有効に容積を利用できる冷凍装置のアキュムレータが望まれている。
【０００６】
また、気液分離器の一つとして、円筒容器に気液混合冷媒を供給し、この円筒容器内に気液混合冷媒の旋回流を生じさせ、この旋回流中の液体を遠心力によって円筒容器の壁部に付着させることで、気液混合冷媒に含まれる液体と気体を分離させる旋回流式（サイクロン方式）気液分離器が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
図６に示すように、気液混合冷媒６０が供給口５３から外筒５１内に供給されると、外筒５１内に気液混合冷媒６０の旋回流６１が生じ、気液混合冷媒６０に含まれる液滴６５は霧状に飛散しながら、旋回流６１の遠心力によって外筒５１の内周面５１ａに付着する。
このように内周面５１ａに付着した液滴６５は、他の液滴と接触しつつ、次第にその自重を増加させながら内周面５１ａに沿って流れ落ち、液体６３として排出口５５から排出される。一方、気液混合冷媒６０中の気体６２は、内筒２を通じて気体排出管５８から排出される。
【０００７】
しかしながら、上記気液分離器の構成の場合、圧縮機台数が増加した場合については考慮されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２２１６９５号公報（第２〜３頁、第１図）
【特許文献２】特開２００４−９７９９５号公報（第２〜４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑み、複数台の圧縮機を使用した冷凍装置のアキュムレータの入口管を容器上部の内周面に吸入気液混合冷媒が流れるように設置し、各圧縮機の吸入側につながる複数本の出口管を容器内の中央部で集合させることにより、サイクロン方式の気液分離を効果的に行い、ガス冷媒を均一に分配でき、有効に容積を利用した冷凍装置のアキュムレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上述の課題を解決するため、容器の上方より挿入し、垂直方向に対し所定の角度に傾斜角をつけて前記容器内周面に沿わせ、気液混合冷媒を吹き出す入口管と、複数の圧縮機の吸入側に接続する複数本の出口管を備えた冷凍装置のアキュムレータであって、
前記出口管の上端のガス冷媒吸入用開口部が、前記容器の中心近傍で、かつ容器と同心円上に集合し前記入口管の吹出口よりも上部に配置され、同ガス冷媒吸入用開口部から垂直形状で、かつ容器下部で曲がり側方より外部へ延出してガス冷媒を圧縮機へ吐出する出口管となっている。
【００１２】
また、複数本ある前記出口管は、すべて同一寸法同一形状である構成となっている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アキュムレータの入口管をアキュムレータ容器上部の内周面に沿って気液混合冷媒が旋回流を生じるように設置する一方、圧縮機の吸入側に接続する複数本の出口管は、上端にガス冷媒吸入用開口を設けた垂直形状でなる入口部が、前記アキュムレータの容器の中心近傍で、かつ容器と同心円上に集合して配置されたことで、旋回流により気液分離されたガス冷媒を容器内の中央から均一に分配でき、有効に容積を利用し、アキュムレータの小型化が可能となる冷凍装置のアキュムレータとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
図１は本発明における冷凍装置の概略構成を示す模式図、図２（Ａ）は本発明におけるアキュムレータの概略外観図、図２（Ｂ）はアキュムレータの上面図、図３（Ａ）は図２（Ｂ）のＡ−Ａ断面図、図３（Ｂ）は図２（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図、図４（Ａ）は出口管の要部外観図、図４（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【実施例１】
【００１５】
図１において、複数台の圧縮機５ａ，５ｂ，５ｃに対し、１台のアキュムレータ２を有する冷凍装置を構成し、前記アキュムレータ２が入口管１と出口管３を備え、同出口管３は前記各圧縮機５ａ，５ｂ，５ｃの吸入側４ａ，４ｂ，４ｃにつながる複数本の出口管３ａ，３ｂ，３ｃがあり、前記各圧縮機５ａ，５ｂ，５ｃの各吐出側配管６ａ，６ｂ，６ｃを合流した吐出管６を通り、空気調和機の系内を循環した後、低圧側からの気液混合冷媒は、前記アキュムレータ２の入口管１からアキュムレータ２の内部に導入され、サイクロン方式Ｓの気液分離を効果的に行い、前記各出口管３ａ，３ｂ，３ｃにガス冷媒を均一に分配して、前記各圧縮機５ａ，５ｂ，５ｃの吸入側４ａ，４ｂ，４ｃに供給される。
【００１６】
図２（Ａ）、（Ｂ）および図３（Ａ）、（Ｂ）において、前記アキュムレータ２の前記入口管１は、容器２ａの上面より挿入され、その吹出口１ａが容器内部において、前記容器２ａの上部の内周面に沿って気液混合冷媒が流れるように、垂直方向に対し所定の角度Ｒ（例えば１５°）に傾斜角をつけて設置されている。
【００１７】
また、前記出口管３は、上端にガス冷媒吸入用開口３００を設けた垂直形状でなる入口部３０１と、垂直形状から曲がり容器内ではＬ字状となり、容器下部側方より外部へ延出してガス冷媒を圧縮機へ吐出する出口部３０２からなり、各々の前記出口管３ａ，３ｂ，３ｃは同一寸法同一形状であり、各々の前記入口部３０１が前記アキュムレータの容器２ａの中心ＣＬの近傍で、かつ容器２ａと同心円上に集合して配置され、同出口部３０２を前記容器２ａの下部で同一円周上から外部へ放射状にほぼ等間隔で延出させる構成となっている。
また、各々の前記出口管のガス冷媒吸入用開口３００は、前記入口管１の吹出口１ａよりも上部に配置してなる。
さらに、前記複数本の出口管３ａ，３ｂ，３ｃの入口部３０１の上部を、ロウ付けＷにより固定する。そして、前記アキュムレータ２は、取付脚９により冷凍装置に取り付けられる。
【００１８】
更に、図３に示すように、前記各出口管３ａ，３ｂ，３ｃの下部に、油や液冷媒を前記各圧縮機５ａ，５ｂ，５ｃの吸入側４ａ，４ｂ，４ｃに戻す小径穴７を少なくとも１個設ける。そして、各出口管３ａ，３ｂ，３ｃに複数個の小径穴７を設けた場合、前記各小径穴７の高さ位置を、それぞれ同一の高さに揃えた構成となっている。
【００１９】
次に上記構成において、その動作を説明する。
冷凍装置が運転され、その系内を循環したガス冷媒と液冷媒及び油が混合した気液混合冷媒は、前記アキュムレータ２の前記入口管１に導入されると、前記入口管１の吹出口１ａが、前記容器２ａの上部の内周面に沿って、垂直方向に対し所定の角度Ｒ（例えば１５°）に傾斜角をつけて設置していることから、容器２ａ内に旋回流（サイクロン）Ｓが生じ、気液混合冷媒に含まれる液冷媒や油の液滴は霧状に飛散しながら、旋回流Ｓの遠心力によって容器２ａの内周面等に衝突し、その自重により容器２ａの底部に貯留され、容器空間には分離されたガス冷媒が充満される。
この時、容器空間は前記複数本の出口管３ａ，３ｂ，３ｃが容器２ａの中心ＣＬの近傍で、かつ容器２ａと同心円上に集合し、ガス冷媒吸入用開口３００が、前記入口管１の吹出口１ａよりも上部に配置していることで、吹出口１ａから吹き出される気液混合冷媒を吸い込むことなく、分離されて前記容器２ａの上端に溜まったガス冷媒だけが容器の中央から各ガス冷媒吸入用開口３００に均等に分配される。
【００２０】
また、出口管は入口部３０１の垂直形状から曲がり、ガス冷媒を圧縮機へ吐出する出口部３０２が前記容器２ａの下部側方で同一円周上から外部へ放射状にほぼ等間隔で延出させる構成となっており、結果として、出口管は容器２ａ内ではＬ字状となり、それぞれの出口管が同一寸法同一形状であることから、容器２ａ内の空間が広がり、旋回流Ｓの流れを損ねることなく、気液分離がスムーズに行われる。
従来例のように容器内でＵ字管となることで、容器内の分離空間を低減させ旋回流Ｓの流れを妨ることが解決され、容器２ａの容積を有効に利用でき、アキュムレータ２の小型化が可能となり、ガス冷媒を中央部から均等に分配することでサイクロン方式の気液分離を効果的に行うことができる。  
【００２１】
前記容器２ａの底部に貯留された液冷媒や油は、前記各出口管３ａ，３ｂ，３ｃの小径穴７から均等に分流される。同時に、冷媒ガスが前記各出口管３ａ，３ｂ，３ｃの上部開口部から導出され、気液混合冷媒となり各圧縮機５ａ，５ｂ，５ｃの吸入側４ａ，４ｂ，４ｃに戻される。 また、液冷媒の異常な戻りで液冷媒が前記中空容器２ａ内に満液にならないように、各出口管３ａ，３ｂ，３ｃに複数個の小径穴７を設けることにより、比較的軽い液戻り時は、最下部の小径穴７のみより液を戻し、異常な戻り時は上部の小径穴７から戻すことにより液圧縮となるオーバーフローを防止する。
尚、図４に示すように、前記アキュムレータ２の下部にホットガス戻し管８を設け、圧縮機の吐出管６から前記ホットガス戻し管８にホットガスを入れて、液冷媒の蒸発を促すようにしてもよい。
【００２２】
以上に説明したように、アキュムレータ２の入口管１をアキュムレータ容器２ａ上部の内周面に沿って気液混合冷媒が旋回流を生じるように設置する一方、圧縮機の吸入側に接続する複数本の出口管３ａ，３ｂ，３ｃは、上端にガス冷媒吸入用開口３００を設けた垂直形状でなる入口部３０１が、前記アキュムレータ２の容器２ａの中心ＣＬの近傍で、かつ容器２ａと同心円上に集合して配置されたことで、旋回流により気液分離されたガス冷媒を容器内の中央から均一に分配でき、有効に容積を利用し、アキュムレータ２の小型化が可能となる冷凍装置のアキュムレータとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明における冷凍装置の要部概略構成を示す模式図である。
【図２】（Ａ）は本発明におけるアキュムレータの概略外観図で、（Ｂ）はアキュムレータの上面図である。
【図３】（Ａ）は本発明における図２（Ｂ）のＡ−Ａ断面図で、図３（Ｂ）は図２（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】（Ａ）は出口管の要部外観図で、（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】従来例による冷凍装置の構成図である。
【図６】従来例によるアキュムレータの断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  入口管
２  アキュムレータ
３ａ，３ｂ，３ｃ  出口管
４ａ，４ｂ，４ｃ  吸入側
５ａ，５ｂ，５ｃ  圧縮機
６  吐出管
６ａ，６ｂ，６ｃ  吐出側配管
７  小径穴
８  ホットガス戻し管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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